1、synchronized关键字
JAVA的进程同步是通过synchronized()来实现的。需要说明的是,JAVA的synchronized()方法类似于操作系统概念中的互斥内存块,在JAVA中的Object类型中,都是带有一个内存锁的,在有线程获取该内存锁后,其它线程无法访问该内存,从而实现JAVA中简单的同步、互斥操作。
理解了这个,就能理解为什么synchronized(this)与synchronized(static XXX)的区别了。synchronized就是针对内存区块申请内存锁,this关键字代表类的一个对象,所以其内存锁是针对相同对象的互斥操作,而static成员属于类专有,其内存空间为该类所有成员共有,这就导致synchronized()对static成员加锁,相当于对类加锁,也就是在该类的所有成员间实现互斥,在同一时间只有一个线程可访问该类的实例。如果只是简单的想要实现在JAVA中的线程互斥,明白这些基本就已经够了。但如果需要在线程间相互唤醒的话就需要借助Object.wait(), Object.nofity()了。
2、wait(),sleep()和notify()方法
Obj.wait()与Obj.notify()必须要与synchronized(Obj)一起使用。也就是wait与notify是针对已经获取了Obj锁进行操作。
从语法角度来说就是Obj.wait(),Obj.notify必须在synchronized(Obj){…}语句块内;从功能上来说wait就是说线程在获取对象锁后,主动释放对象锁,同时本线程休眠。直到有其它线程调用对象的notify()唤醒该线程,才能继续获取对象锁,并继续执行。相应的notify()就是对对象锁的唤醒操作。但有一点需要注意的是notify()调用后,并不是马上就释放对象锁的,而是在相应的synchronized(){}语句块执行结束,自动释放锁后,JVM会在wait()对象锁的线程中随机选取一线程,赋予其对象锁,唤醒线程,继续执行。这样就提供了在线程间同步、唤醒的操作。
Thread.sleep()与Object.wait()二者都可以暂停当前线程,释放CPU控制权,主要的区别在于Object.wait()在释放CPU同时,释放了对象锁的控制。
3、Java中的wait()为什么总是放在while中,而不是if语句中?
这是由于其它线程(与你的wait()完全无关的其它线程)会调用notifyAll(),而这个线程并不是你的wait()所共同协作的那个线程。因此,每一次被唤醒,你都要检查一次你wait()等待的条件。因而要用while。
if(条件不满足){
this.wait();
}
....其他语句
当其他线程notify()或者notifyAll()的时候,你继续执行其他的语句
这个时候,也许你的条件依然不满足,所以需要:
while(条件不满足){
this.wait();
}
.....其他语句
4、注意
(1)可以使用wait和notify函数来实现线程间通信。可以用它们来实现多线程(>3)之间的通信。
(2)永远在synchronized的函数或对象里使用wait、notify和notifyAll,不然Java虚拟机会生成 IllegalMonitorStateException。
(3)永远在while循环里而不是if语句下使用wait。这样,循环会在线程睡眠前后都检查wait的条件,并在条件实际上并未改变的情况下处理唤醒通知。
(4)永远在多线程间共享的对象(在生产者消费者模型里即缓冲区队列)上使用wait。
(5)倾向用 notifyAll()(唤醒所有等待中的线程),而不是 notify()(唤醒其中一个,而其它线程并不会收到任何通知被唤醒)。
5、使用实例
//线程A
synchronized(obj) {
while(!condition) {
obj.wait();
}
obj.doSomething();
}
当线程A获得了obj锁后,发现条件condition不满足,无法继续下一处理,于是线程A就wait() , 放弃对象锁。
之后在另一线程B中,如果B更改了某些条件,使得线程A的condition条件满足了,就可以唤醒线程A:
//线程B
synchronized(obj) {
condition = true;
obj.notify();
}